前言
　　架空送電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全可靠的運(yùn)行，很重要的一方面在于精確的計算、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計、高質(zhì)量的施工和日常的運(yùn)行維護(hù)，這可降低工程建設(shè)成本。筆者從線路走徑、桿塔定位等方面，闡述了高壓架空送電線路的設(shè)計中遇到的問題，并提出諸如直線耐張、絕緣子串倒掛等方法,保證了線路的可靠運(yùn)行。
　　1 線路走徑和鐵塔定位
　　1.1 線路走徑選擇
　　架空線路的路徑選擇是一項綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的工作。下文主要從線路路徑的選擇應(yīng)結(jié)合各種因素、多種情況考慮論述。
　　線路走徑選擇的原則：選擇線路路徑時應(yīng)遵守我國有關(guān)法律和法令。線路路徑的選擇應(yīng)結(jié)合交通條件及地質(zhì)地形情況考慮。沿線交通便利，便于施工、運(yùn)行，但不要因此使線路長度增加較多。若條件允許，最好將路徑選在交通相對便利的地方，現(xiàn)在的施工及運(yùn)輸一般都由較大型的機(jī)械來承擔(dān)，若交通不便，勢必影響施工進(jìn)度。在可能的情況下，應(yīng)使路徑長度最短、轉(zhuǎn)角少、角度小、特殊路越少、水文地質(zhì)條件好、投資少、省材料、施工方便、運(yùn)行方便、安全可靠。
　　地質(zhì)方面一般應(yīng)觀察記錄沿線地質(zhì)地貌現(xiàn)象，對土、石、水等做必要的物理與化學(xué)分析，如土壤種類、濕度、水質(zhì)對混凝土的侵蝕程度等。除按上述常規(guī)經(jīng)驗選擇外，還應(yīng)特別注意避開采空區(qū)，以免地面塌陷而危及線路安全。如一些采掘業(yè)發(fā)展史較長的省份，采空區(qū)相當(dāng)多，再加上部分小礦私挖濫采，造成了許多地區(qū)地面塌陷而危及建構(gòu)筑物的安全。
　　另外，線路應(yīng)盡可能避開森林、綠化區(qū)、果木林、防護(hù)林帶、公園等，必須穿越時也應(yīng)選擇最窄處通過，盡量減少砍伐樹木。路徑選擇應(yīng)盡量避免拆遷，減少拆遷房和其它建筑物。線路應(yīng)避開不良地質(zhì)地段，以減少基礎(chǔ)施工量。應(yīng)盡量少占農(nóng)田，不占良田。應(yīng)避免和同一河流或工程設(shè)施多次交叉。
　　如：該線路引自某區(qū)域變電所,全長3千米,沿線翻山越澗、地形復(fù)雜,起伏較大,進(jìn)出線走廊十分狹窄見圖1。因此,該線采用雙回路鐵塔共桿,鑒于當(dāng)?shù)貙俣嗬讌^(qū),全線架設(shè)架空避雷線,其導(dǎo)線為LGJ-185,避雷線為GJ-50。按照在保證安全的條件下盡量使線路最短的原則,考慮地形、地物、電力和電訊線路等外部約束條件,以及計算線路對鐵路訊號的干擾影響后,選擇線路路徑。
　　1.2 電線弧垂應(yīng)力計算
　　考慮到線路短,地形復(fù)雜,外部約束條件多,使得線路轉(zhuǎn)角多,代表檔距小,可以適當(dāng)放松導(dǎo)線,選取安全系數(shù)為4,可計算出最大電線平均運(yùn)行應(yīng)力為71N/mm2。根據(jù)氣象條件(見表1)和導(dǎo)線的比載,可以計算出有效臨界檔距l(xiāng)j=90m。即090,為B控區(qū)。
　　表1 當(dāng)?shù)貧庀髼l件

大氣溫度 (℃)	最高	40
	最低	-20
	導(dǎo)地線覆冰時	-5
	年平均值	15
風(fēng)速 (m/s)	最大風(fēng)速時	-5
	正常運(yùn)行導(dǎo)、地線不覆冰時	30
	正常運(yùn)行導(dǎo)、地線覆冰時	10
	大氣溫度最高、最低時	0

　　若已知某代表檔距為l,氣溫tm、電線比載gm條件下應(yīng)力σm,而待求氣象條件下gn、tn的應(yīng)力σn、弧垂fn,考慮到電線的彈性伸長和溫度伸長,可得電線的狀態(tài)方程式，式中:l—線路的代表檔距(m);α—電線的溫度線膨脹系數(shù)(l/℃);E—電線的彈性模數(shù)(N/mm2);gm、gn—已知和待求氣象條件下的電線比載(N/m·mm2);σm、σn—已知和待求
　　氣象條件下電線應(yīng)力(N/mm2);fn—待求氣象條件下電線的弧垂(m)
　　以A、B控區(qū)的控制條件為已知條件代入式(1)、(2)可求得各有關(guān)氣象條件下導(dǎo)線的應(yīng)力弧垂曲線如圖2所示。同時,以避雷線+15℃無風(fēng)、無冰時應(yīng)力為已知條件可求避雷線的應(yīng)力弧垂曲線如圖3所示。據(jù)此,可以計算桿塔強(qiáng)度、驗算電線與桿塔的電氣間隙,進(jìn)行桿塔定位及電線防震設(shè)計和施工架線弧垂計算。
　　1.2 鐵塔定位
　　在已經(jīng)選好的線路路徑上，進(jìn)行定線、斷面測繪，在縱斷面圖上置桿塔的位置，稱之為定位。它是線路設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量關(guān)系到線路的造價和施工、運(yùn)行與維護(hù)的方案與安全。因此，必須進(jìn)行細(xì)致的工作，排定出桿塔配置的最佳方案。
　　定位時應(yīng)注意下列情況;
　　(1)應(yīng)盡量避免孤立檔距，尤其是檔距較小的孤立檔，它易使桿塔受力情況變壞，造成施工困難，給檢修帶來不便。
　　(2)山地定位時，除應(yīng)考慮邊坡的穩(wěn)固外，尚須保證電桿的焊接排桿、立桿、臨時打拉線緊線等條件是否具備。
　　(3)立于陡坡的桿塔，應(yīng)考慮其基礎(chǔ)有無被沖刷的可能。
　　(4)引拉線桿塔應(yīng)注意拉線的位置，平地應(yīng)注意避免拉線打在路邊或池塘洼地，山地應(yīng)注意避免順坡打拉線使拉線過長。
　　(5)在重冰區(qū)，應(yīng)盡量避免大檔距，盡可能使檔距均勻一些。
　　本線路縱斷面及桿塔布置如圖4所示。桿塔型號見表2。
　　表2 鐵塔一覽表

型號	桿號	備注
JGU2(18)	N1	轉(zhuǎn)角桿
ZGU2（18）	N2,N4,N5,N7~N10,N12~N14	直角桿
DSnT3(18)	N3,N15,N16	900耐張桿
JGU3(15)	N6,N11,N17,N18	轉(zhuǎn)角桿

　　2 問題的處理
　　2.1 直線耐張
　　由圖4可知,桿塔N15、N16間水平距離為315m,高差達(dá)53m,垂直檔距較大,使得導(dǎo)線懸垂角超過線夾允許懸垂角。驗算表明,N15塔經(jīng)常處于上拔狀態(tài),所受上拔力較大,又考慮到兩桿塔間相當(dāng)于一個大跨越,所以直線桿位N15選用90°耐張塔DSnT390。
　　2.2 耐張絕緣子串倒掛
　　當(dāng)相鄰桿塔高差較大致使位于低處的耐張桿塔上絕緣子串上仰時,其裙邊將積水,從而降低絕緣程度。驗算表明,桿塔N15、N16的絕緣子串須倒掛。
　　2.3 交叉跨越
　　如圖4所示,桿塔N1、N2間線路與煤氣管道交叉,且線路與管道的垂直距離僅2m,而設(shè)計規(guī)范要求3m。因為加高N1鐵塔(3m)投資大,合理的解決方法是提高N1塔的標(biāo)高,考慮加高基礎(chǔ)1m即可滿足規(guī)范要求。桿塔N2、N3間線路與某6千伏臨時電力線交叉。為滿足規(guī)范要求,在施工前臨時線路尚未拆除時必須將其標(biāo)高降低。
　　2.4 降低施工基面
　　由于線路大部分的桿塔位于山坡下或山腰間,橫斷面坡度大。如以中心標(biāo)高為施工基面,則桿塔基礎(chǔ)埋入地下部分太淺,為滿足基礎(chǔ)受上拔力或傾復(fù)力時的穩(wěn)定要求,桿塔計算基礎(chǔ)埋深的起始基面應(yīng)降低到桿塔中心樁高以下。施工基面值可根據(jù)土壤的上拔角或抗剪角計算。
　　2.5 桿塔中心位移
　　由于鐵塔橫擔(dān)較寬,為盡量減少轉(zhuǎn)角塔兩側(cè)直線桿塔所受角度荷重的影響,桿塔中心必須與線路轉(zhuǎn)角中心樁有一段位移距離S0,可以計算出各國轉(zhuǎn)角塔中心位移值如表3所示。
　　2.6 導(dǎo)線換位
　　其主要作用是減小電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時電流和電壓的不對稱。因為不換位線路的每相阻抗和導(dǎo)納是不相等的,將引起負(fù)序和零序電流,而過大的負(fù)序電流將會引起系統(tǒng)內(nèi)電機(jī)的過熱,零序電流超過一定值后有可能引起靈敏度較高的接地繼電器的誤動作。由于線路短,只在進(jìn)入總降時才進(jìn)行一次導(dǎo)線換位。

轉(zhuǎn)角桿	J1	J2	J3	J4	J5	J6	J7
轉(zhuǎn)角	5059′03″	76034′43″	40006′08″	43049′46″	89049′46″	37049′46″	40056′05″
S0/m	0.021	0.557	0.132	0.197	0.688	0.172	0.187

　　表3 轉(zhuǎn)角桿中心位移值
　　3 結(jié)束語
　　在架空電力線路設(shè)計中，有一個非常重要的環(huán)節(jié)就是路徑選擇與桿塔定位，它是一項技術(shù)性、政策性、實(shí)踐性很強(qiáng)的工作。設(shè)計人員應(yīng)在確保線路設(shè)計安全可靠的前提下，綜合考慮線路工程的經(jīng)濟(jì)造價、施工條件及日后的運(yùn)行維護(hù)等因素，慎重對待，選出最佳路徑方案，并做好每一墓桿塔的排桿定位。本文運(yùn)用電線力學(xué)計算電線弧垂應(yīng)力曲線,針對某110KV送電線路的特殊情況進(jìn)行驗算,采取諸如直線耐張、絕緣子串倒掛等方法,保證了線路的可靠運(yùn)行。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]鄭信國 高壓架空輸電線路設(shè)計中的環(huán)境評估 中國科技信息 2005
　　[2]張俊生 架空輸電線路設(shè)計小議 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì) 2006